JP4883725B2 - 建設機械におけるキャブ - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設作業を行う作業部が設けられた建設機械におけるキャブの技術分野に関するものである。

一般に、建設機械のなかには、下部走行体の上部に、柱材および梁材を用いて枠組み形成されたキャブを備えた上部機体を設けたものあるが、建設機械は、傾斜地、荒れ地等、整地されていない現場での作業を強いられることがあり、このため、機体の転倒に対する対応を考慮しなければならず、その一つとしてキャブの強度を高めることが求められている。
そこで、特許文献１に示すもののように、キャブの左右一対の前部柱材と左右の梁材とにより構成される左右の連結部同士の間に設けられる前部梁材に、補強部材を別途取付けて、キャブの側方からの負荷に対して強度アップを図るようにしたものがあるが、このようにした場合、補強部材を設ける分、コストアップを余儀なくされるうえ、製造工程が面倒になるという問題が発生する。これに対し、特許文献２に示すもののように、前部梁材自体を、鍛造、または、鋳造により補強がなされた部材として形成するようにしたものが提唱されており、これによって、コスト低下、製造工程の簡略化が図れるようにしている。

特開２００１−２７９７２１号公報 特開２００７−０８３７８６号公報

しかしながら、前記従来のものは、前部梁材を鍛造、または、鋳造により形成して補強がなされたものとしているため、その分重量化がなされている。そして、このものでは、前部梁材を前記連結部同士の対向間に連結する場合では、前部梁材を持ち上げて、前部梁材の左右端面を前記連結部の内側面に突き当てて、これらを面接触させた状態で溶接等の固定手段を行う構成となっている。このため、作業者は、重量化された前部梁材を溶接位置にまで持ち上げて保持した状態で固定作業をすることになり、作業負担が大きく作業性が低下するという問題がある。また、前部梁材の両端部を連結部に溶着する場合に、溶着部の強度を高めるには溶着面積を大きく確保する必要があり、前記従来のものでは、横部材の両端部に被固定部が形成されている。このため、前部梁材の形状が複雑になって一層重量化されるという問題があるばかりでなく、コスト高になるという問題もあり、これらに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、柱材および梁材を用いて枠組み形成されたキャブを備えてなる建設機械において、キャブの前部に設けられる左右一対の柱材と左右一対の梁材とは、左右の連結体を介してそれぞれ連結されるものとし、該左右の連結体に、前部梁材の左右端部をそれぞれ保持する保持部を設けるにあたり、該保持部は、前方に開口部を有し、上下一対の上下保持片と、これら上下保持片の後端縁部を一体的に連結する後保持片とにより側面視コ字形状の保持凹部として形成されていて、前記前部梁材の左右両端部を前方の開口部から嵌め込んだ仮保持状態で該前部梁材の左右両端部の四周を保持凹部に溶着することで前記全部梁材が左右の連結体に一体的に連結されるように構成されていることを特徴とする建設機械におけるキャブである。
請求項２の発明は、保持凹部は、前方開口部が上方を向き、前側ほど上位となる傾斜状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の建設機械におけるキャブである。

請求項１の発明とすることにより、前部梁材の溶着作業の負担が軽減されて作業性が向上し、確実な溶着を容易に行うことができ、しかも、作業時間の短縮を図れる。
請求項２の発明とすることにより、前部梁材の溶着部の強度を高められるうえ、溶着部に作用する負荷を保持部により受け止めることができて、前部梁材の構成の簡略化が図れてコスト低下に寄与できる。

油圧ショベルの全体側面図である。 キャブの基本骨格を説明する斜視図である。 図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれキャブの平面図、正面図、右側面図、背面図である。 図３（Ｂ）におけるＸ−Ｘ断面図である。 図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ前部梁材の保持状態を説明するべくパターン化された斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図面において、１は建設機械としての油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２の上部に、上部旋回体（本発明の上部機体に相当する）３が旋回自在に設けられており、前記上部旋回体３のフロント部には、フロント作業機４が設けられている。前記フロント作業機４は、基端部が上部旋回体３に上下方向揺動自在に連結支持されるブーム４ａ、該ブーム４ａの先端部に上下方向揺動自在に連結支持されるアーム４ｂ、該アーム４ｂの先端部に揺動自在に連結支持されるバケット４ｃとを用いて構成されている。また、前記上部旋回体３には、オペレータが搭乗するシート５ａが設けられたキャブ５と、該キャブ５の後方に配設される機械室６と、該機械室６の後方に配設されるカウンタウエイト７等が設けられている。

前記キャブ５は、上部旋回体３を構成する旋回フレーム３ａ上に、図示しないマウント部材を介して設けられる前後方向長尺状の床材８を備えて構成されている。そして、前記床材８にキャブ５の基本骨格となる部材が一体的に枠組み形成されているが、床材８前方の左右両端部には、左右一対の前部柱材９、１０の下端部がそれぞれ支持される一方、床部８後方の左右両端部には、左右一対の後部柱材１１、１２の下端部がそれぞれ支持されている。そして、これら各左右の前部柱材９、１０の上端部と各左右の後部柱材１１、１２の上端部とは、それぞれ左右一対の左、右部梁材１３、１４により連結されている。ここで、左右の前部柱材１０の上端部と左、右部梁材１１の前端部とは、それぞれＬ字形に折曲された連結体（本発明の連結部材）１５、１６を介して連結されるように構成されている。

そして、前記左右の連結体１５、１６同士の間には、前部梁材１７が一体的に連結されており、左、右部梁材１３、１４の後端部と左右の後部柱材１１、１２の上端部との連結部同士は、図示しない後部梁材により一体的に連結されている。また、左右の前部柱材９、１０の下端部同士は、床面に沿って配される前部フレーム材１８により一体的に連結され、左右の後部柱材１１、１２の下端部同士は、床面に沿って配される後部フレーム材１９により一体的に連結されている。
尚、２０、２１は、左右の前後部柱材９と１１、１０と１２の下端部同士を連結する左、右部フレーム材である。、
そして、このように枠組みされた基本骨格に対し、窓部が設けられる左側片５ｂ、開閉ドアが設けられる右側片５ｃ、窓体により構成される前側片５ｄ、窓部が設けられる後側片５ｅ、天窓が設けられる上側片５ｆを、それぞれ適宜組込み手段を介して設けることにより、キャブ５が形成されている。

ここで、前記前部柱材９、１０、後部柱材１１、１２、前、後部フレーム材１８、１９はそれぞれ中空状の鋼管により構成されており、必要な強度が確保されているが、キャブ５には左右方向の負荷が作用することがあり、これに対処する一つの手段として、前部梁材１７の強度アップが図られており、本実施の形態では、前部梁材１７を中実状の四角形状の鋼材により構成することにより、高い強度を付与するようにしている。

このように構成された前部梁材１７は、前述したように、左右の連結体１５、１６に溶着されるが、前記連結体１５、１６は、それぞれ鋳物により一体形成されており、それぞれ左右勝手違いの形状でＬ字形に折曲形成されている。そして、各連結体１５、１６の一端部（前方端部）には左右の前部柱材９、１０の上端部がそれぞれ溶着される前溶着部１５ａ、１６ａが形成され、他端部（後端部）には、左、右部梁材１３、１４の前端部がそれぞれ溶着される後溶着部１５ｂ、１６ｂが形成されている。そして、左右の連結体１５、１６の互いに対向する面であって、キャブ５への組込み状態においてキャブ５の室内側となる内側面１５ｃ、１６ｃに、前部梁材１７の左右の端部を支持するための保持部がそれぞれ一体的に形成されている。
前記保持部は、内側面１５ｃ、１６ｃから内方に向けて突出する上下一対の上下保持片１５ｄ、１５ｅ、１６ｄ、１６ｅと、これら上下保持片１５ｄ、１５ｅ、１６ｄ、１６ｅの後端縁部を一体的に連結する後保持片１５ｆ、１６ｆとにより、前方に開口部１５ｇ、１６ｇが開設され、前部梁材１７の左右端部がそれぞれ内嵌可能となる側面視コ字形状の保持凹部１５ｈ、１６ｈにより構成されているが、該保持凹部１５ｈ、１６ｈ（保持部）は、連結体１５、１６に一体形成することにより、形成が容易になるように構成されている。

これに対し、前記前部梁材１７は、前記左右の連結体１５、１６の対向間に組込むことができる長さに設定されており、前部梁材１７は、予め前部柱材９、１０、後部柱材１１、１２、左、右部梁材１３、１４を、連結体１５、１６を用いて枠組みした後に組込まれる手順となっている。
そして、前部梁材１７は、図５（Ａ）のパターン図に示すように、左右の両端部を、各連結体１５、１６のコ字形状の保持凹部１５ｈ、１６ｈの前方に開設された開口部１５ｇ、１６ｇから保持凹部１５ｈ、１６ｈに嵌め込むことにより、図５（Ｂ）のパターン図に示すように、各両端部が保持凹部１５ｈ、１６ｈにより仮保持されて、左右の連結体１５、１６の支持を受けるように構成されている。そして、この状態において、前部梁材１７の左右両端部の四周を保持凹部１５ｈ、１６ｈに対して溶着することにより、前部梁材１７が左右の連結体１５、１６に一体的に連結されるが、このとき、前部梁材１７は保持凹部１５ｈ、１６ｈからの支持を受けており、作業者が重量のある前部梁材１７を持ち上げた状態での溶着作業を強いられることがなく、これによって、溶着作業が容易になって、作業者の負担を軽減することができて、作業性が改善されて作業時間の短縮が図れるように構成されている。
尚、左右の連結体１５、１６の保持凹部１５ｈ、１６ｈは、前方に形成される開口部１５ｇ、１６ｇが僅かに上方を向いて開口しており、保持凹部１５ｈ、１６ｈが前側ほど上位となる傾斜状に形成されている。これによって、前部梁材１７を保持凹部１５ｈ、１６ｈに組込んだとき、前部梁材１７を自重により保持凹部１５ｈ、１６ｈの溝奥側に組込むことができて、保持凹部１５ｈ、１６ｈによる前部梁材１７の保持が一層確実、かつ、安定した状態となるように構成されている。

さらに、このように溶着した場合に、前部梁材１７と連結体１５、１６との一体化（連結）は、溶着による連結と、保持凹部１５ｈ、１６ｈの各保持片１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆによる連結との両者によるものとなって、連結強度の向上が図れるように構成されている。さらに、前部梁材１７の端部は、少なくとも二面であって、本実施の形態では、上下面、および後面が、これらに沿う上下保持片１５ｄ、１５ｅ、１６ｄ、１６ｅ、後保持片１５ｆ、１６ｆにより囲繞される状態で保持凹部１５ｈ、１６ｈに一体化されており、前部梁材１７に作用する負荷の一部が、これら各保持片１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆにより受け止められることになって、前部梁材１７の溶着部における溶着面積を格別大きく確保することなく、該部位の負荷に対する強度を高めることができ、前部梁材１７の構成を簡略化できてコスト低下に寄与できるように構成されている。また、前部梁材１７の左右方向の長さを、連結体１５、１６の対向間の長さに厳密に合わせる必要がなく、これらに寸法誤差が生じても、各連結体１５、１６の内側面１５ｃ、１６ｃから突出する各保持片１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆにより誤差を吸収することができるという利点もある。

叙述の如く構成された本形態において、必要な強度となるよう補強がなされた中実状の前部梁材１７は、前部柱材９、１０の各上端部と左、右部梁材１３、１４の各前端部との連結部であって、左右一対の連結体１５、１６に溶着されるが、これら連結体１５、１６の互いに対向する内側面１５ｃ、１６ｃには、側面視コ字形状の保持凹部１５ｈ、１６ｈが形成されていて、前部梁材１７の両端部を左右の保持凹部１５ｈ、１６ｈに嵌め込むことで、前部梁材１７を保持凹部１５ｈ、１６ｈに保持させることができる。これによって、補強するべく重量化された前部梁材１７を連結体１５、１６に溶着する場合では、前部梁材１７が連結体１５、１６により保持された状態で溶着作業をすることができて、作業負担が軽減されて作業性が向上し、確実な溶着を容易に行うことができ、しかも、作業時間の短縮を図ることが可能となる。

このように、本発明が実施されたものにあっては、前部梁材１７を溶着するにあたり、左右一対の前部柱材９と左、右部梁材１１との連結部に保持凹部１５ｈ、１６ｈを設けて、前部梁材１７の溶着時に前部梁材１７を保持できるようにしたものであるが、保持凹部１５ｈ、１６ｈを鋳物で形成される連結体１５、１６に形成する構成としたので、保持凹部１５ｈ、１６ｈの形成が容易になる。しかも、保持凹部１５ｈ、１６ｈは、上下保持片１５ｄ、１５ｅ、１６ｄ、１６ｅ、後保持片１５ｆ、１６ｆが設けられており、前部梁材１７は、左右端部の上下面、および後面に沿う前記各保持片１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆによる支持を受ける状態で溶着されるので、連結体１５、１６との連結強度が高められるうえ、溶着部に作用する負荷を各保持片１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆが受け止めることにより負荷を分散することができ、前部梁材１７の溶着部の面積を殊更大きくすることなく溶着部の強度を高めることができ、前部梁材１７の構成の簡略化が図れてコスト低下に寄与できる。

本発明は、油圧ショベル等の建設作業を行う作業部が設けられた建設機械のキャブの組込み作業において利用することができる。

１ 油圧ショベル
５ キャブ
５ｄ 前側片
８ 床材
９ 前部柱材
１１ 後部柱材
１３ 左部梁材
１５ 連結体
１５ｃ 内側面
１５ｄ 上保持片
１５ｆ 後保持片
１５ｈ 保持凹部
１６ 連結体
１７ 前部梁材

Claims (2)

1. 柱材および梁材を用いて枠組み形成されたキャブを備えてなる建設機械において、キャブの前部に設けられる左右一対の柱材と左右一対の梁材とは、左右の連結体を介してそれぞれ連結されるものとし、該左右の連結体に、前部梁材の左右端部をそれぞれ保持する保持部を設けるにあたり、該保持部は、前方に開口部を有し、上下一対の上下保持片と、これら上下保持片の後端縁部を一体的に連結する後保持片とにより側面視コ字形状の保持凹部として形成されていて、前記前部梁材の左右両端部を前方の開口部から嵌め込んだ仮保持状態で該前部梁材の左右両端部の四周を保持凹部に溶着することで前記全部梁材が左右の連結体に一体的に連結されるように構成されていることを特徴とする建設機械におけるキャブ。
2. 保持凹部は、前方開口部が上方を向き、前側ほど上位となる傾斜状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の建設機械におけるキャブ。

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